Question

【題目】某同學利用如圖實驗裝置測量物體間的動摩擦因數，用彈簧測力計測得物體 A 重40 N，物體B重20 N，按圖組裝好裝置，物體B被水平力拉出A穩定后彈簧測力計讀數為4.00N。（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，）

（1）測得AB間的滑動摩擦力時B是否需要勻速拉出？

（2）測得 AB 間的動摩擦因數為多少？

（3）若 B 與地面間的動摩擦因數2 =0.4，水平拉力F至少為多少？

（4）若緩慢拉動B，當A穩定時突然撤去F，則撤去F瞬間A對B的摩擦力是多少？(設地面光滑)

Answer 1

【答案】(1) 不需要 (2) 0.1 (3) 28N (4)1.33N

【解析】

(1) 由于A相對于B滑動，因此A受到的是滑動摩擦力，對B是否是勻速，不一定，只要B運動即可；

(2) 以A物體為研究對象，其受力分析，重力、支持力、B對A向右的滑動摩擦力、及彈簧秤的拉力；由于物體B被水平力拉出A穩定后彈簧測力計讀數為4.00N，則

T=4N

因A處于靜止狀態，因此A受到的滑動摩擦力大小即為

f=4N

依據滑動摩擦力公式f=μN，則有AB間的動摩擦因數

(3) 對B受力分析

則物體A對B的壓力

FN2=GA=40N

地面對A的支持力

FN2=GA+GB=60N

而AB間的滑動摩擦力

Ff1=4N

B受地面的摩擦力：

Ff2=μ2FN2=0.4×60=24N

由題意得水平拉力F最小值：

F=Ff1+Ff2=4N+24N=28N

(4) 緩慢拉動B，當A穩定時突然撤去F，整體研究，根據牛頓第二定律可知

隔離B物體

聯立解得：